Βρασμός

Βρασμός ή ζέση, τόσο στη Φυσική όσο και στη Χημεία, ονομάζεται η μετατροπή της μάζας μιας ποσότητας υγρού σε αέριο. Αποτελεί δε μια από τις αλλαγές φάσεων της φυσικής μορφής της ύλης (κατάσταση της ύλης). Διακρίνεται από την εξάτμιση από το γεγονός ότι στο βρασμό έχουμε δημιουργία φυσαλίδων αερίου σε όλο τον όγκο του υγρού, ενώ στην εξάτμιση έχουμε διαφυγή μορίων του υγρού μόνο από την επιφάνειά του.

Νερό που βράζει

Καθώς θερμαίνεται ένα υγρό τα σωματίδιά του που συγκροτούν αυτό αρχίζουν να ταλαντώνονται όλο και ταχύτερα. Έτσι σιγά σιγά υπερνικούν τις μεταξύ τους ελκτικές δυνάμεις που τα συγκρατούν στις πρότερες θέσεις ισορροπίας τους με αποτέλεσμα το υγρό ν' αρχίζει να βράζει. Η θερμοκρασία στην οποία βράζει μια καθαρή υγρή ουσία λέγεται σημείο βρασμού (Σ.Β.), ή «θερμοκρασία βρασμού». Συνεπώς κάθε καθαρή ουσία έχει συγκεκριμένο σημείο βρασμού ή σημείο ζέσεως (Σ.Ζ.).

Πάντως, το σημείο βρασμού εξαρτάται από την πίεση του αέρα (ή του αερίου) που περιβάλλει το υγρό. Για παράδειγμα το νερό βράζει στους 100 °C (ή 212 °F) στο επίπεδο της θάλασσας. Αντίθετα, σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο, όπου εκεί η ατμοσφαιρική πίεση είναι μικρότερη, το «σημείο βρασμού» είναι αισθητά χαμηλότερο. Ο λόγος είναι ότι ο βρασμός αρχίζει να εκδηλώνεται μόλις η τάση των ατμών της θερμαινόμενης ουσίας εξισωθεί με την υφιστάμενη εξωτερική πίεση, άρα στα μεγαλύτερα υψόμετρα έχει να υπερνικήσει χαμηλότερη ατμοσφαιρική πίεση. Για παράδειγμα, στη κορυφή του Έβερεστ όπου η ατμοσφαιρική πίεση είναι 0,35 ατμόσφαιρες, το Σ.Β του νερού είναι μόλις στους 71 °C.

Συνήθως το σημείο βρασμού δίνεται σε κανονικές συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης, εξ ου λεγόμενο και κανονικό σημείο βρασμού, που είναι πάντα το ίδιο για την ίδια καθαρή ουσία (απαλλαγμένη από προσμίξεις). Εξ αυτού του γεγονότος οι τιμές των Σ.Β. των διαφόρων καθαρών ουσιών μπορούν να αποτελέσουν και μέτρα της θερμοκρασίας.

Οι λεγόμενες «πέτρες βρασμού» τις οποίες προσθέτουμε αρκετές φορές σε κάποιο υγρό, έχουν σκοπό την αποφυγή δημιουργίας ενός υπέρθερμου υγρού το οποίο αρχίζει να βράζει «ξαφνικά» σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από την αναμενόμενη, που τούτο συμβαίνει όταν πρόκειται για καθαρή ουσία.

Στη Μεταλλουργία, ο όρος βρασμός χαρακτηρίζει τη διαδικασία του καθαρισμού των μετάλλων από τις διάφορες προσμίξεις ή ακόμα και τον μεταξύ τους διαχωρισμό, που γίνεται δια της εξαέρωσης, όπως π.χ. συμβαίνει στο καθαρισμό του υδραργύρου ή του ψευδαργύρου κ.ά.

Σημειώσεις

• Το Σ.Β. (συντομότερα) είναι το οριακό σημείο θερμοκρασίας που μπορεί να αναπτυχθεί σε μια καθαρή ουσία σε κανονικές συνθήκες. Συνεπώς όσο και να εξακολουθεί να βράζει η ουσία αυτή η θερμοκρασία της μάζας της δεν υπερβαίνει το σημείο αυτό.
• Ο βρασμός αρχίζει να εκδηλώνεται μόλις η τάση των ατμών της θερμαινόμενης ουσίας εξισωθεί με την υφιστάμενη εξωτερική πίεση. Κατά συνέπεια αυξανόμενης της εξωτερικής πίεσης αυξάνεται και το Σ.Β., για παράδειγμα, στη χύτρα ταχύτητας, όταν η πίεση φθάσει την 1,5 ατμόσφαιρα, το Σ.Β. του νερού φθάνει τους 110 °C, αυτό όμως μπορεί να συμβαίνει μέχρι ενός ορίου που λέγεται 'κρίσιμη θερμοκρασία, όπου πλέον είναι αδύνατη η διάκριση της κατάστασης της ουσίας μεταξύ υγρής και αέριας μορφής της. Το αντίθετο όταν η πίεση ελαττώνεται τότε και το Σ.Β. ακολουθεί το ίδιο (όπως το παράδειγμα της κορυφής του Έβερεστ), που αν όμως συνεχίσει να ελαττώνεται τότε το Σ.Β μπορεί να φθάσει στο λεγόμενο «τριπλό σημείο» όπου η υγρή ουσία θ΄ αρχίσει να μετατρέπεται σε στερεά μορφή.
• Το ποσό της θερμότητας που απορροφά μια ουσία στη διάρκεια του βρασμού για την ατμοποίησή της ονομάζεται λανθάνουσα θερμότητα.
• Ειδικότερα τα Σ.Β. των διαλυμάτων ακολουθούν τους νόμους της ζεσεοσκοπίας.
• Τέλος το Σ.Β. του κάθε χημικού στοιχείου αποτελεί φυσική σταθερά του και περιλαμβάνεται στις φυσικές ιδιότητες αυτού.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Λεξιλογικός ορισμός του βρασμός στο Βικιλεξικό
• Πολυμέσα σχετικά με το θέμα Boiling στο Wikimedia Commons